滚珠丝杠副可靠性试验台开发及试验研究

发布时间：2017-04-26 13:06

  本文关键词：滚珠丝杠副可靠性试验台开发及试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滚动功能部件可以实现旋转运动与直线运动之间的相互转换,其应用领域非常广泛,例如应用在飞机起落架上面、汽车转向机构、数控机床的进给传动机构等方面。滚珠丝杠副作为一种高效、节能的传动与定位元件,因具有高效快速、节省能源、零间隙高刚度传动、跟踪灵敏、不污染环境且对环境的适应性强等特点,高速精密滚珠丝杠副成为各类大型机床的不可替代的关键功能部件。目前在滚珠丝杠副可靠性理论以及标准检测评估方面研究不够深入,缺乏有效的试验装置和检测手段。论文结合课题组承担的国家重大科技专项“滚动功能部件产业化关键工艺技术及装备开发与应用”(2012ZX04002013)、国家自然科学基金项目“非常态工况下滚珠丝杠副传动失效机理及其试验研究”(51375279),围绕滚珠丝杠副可靠性失效机理、试验台总体设计以及检测系统的开发设计等内容,主要开展了如下几方面工作：首先对滚珠丝杠副常见的失效形式以及失效原理进行了分析、阐述,对影响滚珠丝杠副寿命的主要因素进行了探讨,基于弹性接触理论,对滚珠丝杠副传动中滚珠与滚道的接触变形进行了理论计算分析。其次探讨了模拟滚珠丝杠副实际工作状况的可靠性加载试验装置的设计方案,比较了现有常见加载方式的优缺点。在此基础上设计开发了基于液压加载的可靠性试验装置,对其机械、电气控制以及检测系统组成进行了介绍。对可靠性试验中各检测模块功能进行了分析设计,开发设计了相应的软件,主要包括温度、摩擦力矩、噪声等测量处理软件。为进一步开展可靠性试验研究,论文对滚珠丝杠可靠性试验规范、试验条件、试验流程以及试验结果评价方法等进行了探讨。最后对已经进行的部分试验结果进行了总结介绍,分析了存在的问题和今后努力的方向。
【关键词】：滚珠丝杠副 可靠性 失效机理 试验装置设计
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH132
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 课题研究背景、目的及意义11-12
• 1.2.1 课题研究背景11
• 1.2.2 课题研究目的及意义11-12
• 1.3 丝杠副可靠性研究现状12-13
• 1.3.1 国内研究现状12
• 1.3.2 国外研究现状12-13
• 1.4 课题研究可行性分析13
• 1.5 课题研究内容与思路13-15
• 第2章 滚珠丝杠副可靠性失效机理15-27
• 2.1 滚珠丝杠副失效机理15-17
• 2.1.1 丝杠副常见失效形式15
• 2.1.2 丝杠副常见失效原理15-17
• 2.2 滚珠丝杠副接触力学与变形计算17-26
• 2.2.1 滚珠与丝杠滚道及螺母滚道的接触情况18-22
• 2.2.2 双螺母预紧结构滚珠丝杠副的受力分析22-23
• 2.2.3 滚珠丝杠副的摩擦力矩计算23-24
• 2.2.4 双螺母预紧条件下滚珠丝杠副的轴向弹性变形量计算24-26
• 2.3 本章小节26-27
• 第3章 滚珠丝杠副可靠性试验台总体设计27-51
• 3.1 可靠性试验台总体方案设计与规划27-29
• 3.1.1 试验台设计基本原则28
• 3.1.2 试验台设计功能要求28-29
• 3.2 可靠性试验台的结构设计29-31
• 3.2.1 试验台机械结构组成29-30
• 3.2.2 试验台性能指标30
• 3.2.3 试验台机械结构功能30
• 3.2.4 试验台机械系统原理30-31
• 3.3 可靠性试验台的加载系统设计31-38
• 3.3.1 电动加载方式31-35
• 3.3.2 液压加载方式35-38
• 3.4 可靠性试验台测控系统设计38-50
• 3.4.1 试验台测控系统硬件设计38-45
• 3.4.2 试验台测控系统软件设计45-50
• 3.5 本章小节50-51
• 第4章 滚珠丝杠副可靠性试验规范及流程51-59
• 4.1 可靠性试验条件53-55
• 4.2 可靠性试验准备55-56
• 4.2.1 被测试件选取55
• 4.2.2 被测试件检验55-56
• 4.3 可靠性试验台调试56-57
• 4.4 可靠性试验过程57-58
• 4.5 可靠性试验监测58
• 4.6 可靠性试验结束58
• 4.7 可靠性试验结果分析及试验报告58
• 4.7.1 试验结果分析58
• 4.7.2 试验报告58
• 4.8 可靠性评定方法58
• 4.9 本章小结58-59
• 第5章 滚珠丝杠副摩擦力矩、噪声测量及分析59-71
• 5.1 不同厂家产品的摩擦力矩测试与分析60-68
• 5.2 不同转速条件下的噪声值测试与分析68-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第6章 全文总结与展望71-73
• 6.1 主要研究成果71-72
• 6.2 研究不足之处72
• 6.3 研究展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况78

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